奔驰M271发动机详解.docx
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奔驰M271发动机详解
M271
27052002
Engine271-Overview
^■71007731M
销售名称
C180Kompressor
C200Kompressor
C230Kompressor
C200CGI
设计名称
M271E18ML
M271DE18ML
发动机型号
271.946
271.940271.948
271.942
排量
1796CC
缸径
82/85mm
压缩比
10
9.5
9
10.5
气门
4
火花塞
1
喷射/点火形式
SIM4LKE
SIM4LDE
功率kW（PS）atrpm
105（143）at5200
120（163）at5500
141（佃2）at5800
125（仃0）at5300
扭矩Nmatrpm
220at2500-4200
240at3000-4000
260at3500-4000
250at3000-4500
油耗L/100km/h
NEFZ
8.4
8.6
9.2
7.8（SP）Sulfur-free
缸体
缸体使用铸铝，缸套使用铸铁，可以维修一次•
发动机被设计成基础排量displacementof1796cc.
105kW/143HPinC180Kompressor
120kW/163HPinC200Kompressor
125kW/170HPinC200CGI
141kW/192HPinC230Kompressor
发动机的命名不在依照排气量，而是根据发动机的输出，机械增压器相上一代发动机但更加有效率，而且使得中段扭矩的输出更加理想。
汽缸盖：
KE与DE的汽缸盖是不同的，DE型的汽缸盖如上图，一个进气管有两个进气口，使用铸铝。
而且发动机象M111—样使用四气门，火花塞在中间，DE型的喷油头在两个进气口之间。
活塞
左图是KE型的活塞，右图是DE型的活塞，DE型的活塞为使得浓混合气更加靠近火花塞所以改变了活塞顶部
活塞高度：
DE34.9mm
活塞高度：
KE29.9mm
机油泵
Lanchesterbalancer
为了减低2次惯性力（2ndorderforcesofinertia）所以安装了LanChesterbalancer,LanChesterbalanee在安装时需要初始位置，同时LanChesterbalanee与机油泵安装在一起。
产生的机油压力在2.5至3大气压
曲轴箱通风/油气分离器:
M271装备两个曲轴箱通风系统：
*部分负荷曲轴箱通风和部分负荷油气分离器-
*满负荷曲轴箱通风和满负荷油气分离器
部分负荷曲轴箱通风（如图）,上面的黑盖是油气分离器，为防止超压的空气通过管线上安装有单向阀。
注意安装方向
满负荷曲轴箱通风在气门室盖上
180°凸缘
凸轮轴:
M271使用双顶置，双可变正时系统。
DE
DE发动机的排气凸轮轴是有相位差的，两气门开启不同步，这样使得排气得到了改进。
型发动机与KE型发动机的凸轮轴也不相同，它们的凸轮曲线不同。
M271发动机使用与111EVOand137,相同的180°凸缘，在点火时系统使用（TPO-True
PowerOn”也就是在IgnitionON时发动机控制单元就知道一缸TDC
皮带驱动:
两种皮带长度：
2420mm带空调压缩机）
2315mm不带空调压缩机）
真空泵由排气凸轮驱动，并提纲润滑，该真空泵也用于柴油发动机的
保养：
当前保养间隔如下：
火花塞80,000km
空气滤芯60,000km检查
更换120,000km或5年
汽油滤芯在油箱内，等寿命。
机油：
到2002年9月每15,000km第一次
后间隔20,000km
凸轮轴调整：
功能
B2/5
CAN
G3/2
N3/10
N10/1
N15/3
Y49
Y49/1
Hotfilmmassairflowsensor
ControlAreaNetwork（databus）
OxygensensorupstreamofCAT
ME-SFIcontrolmodule
Driver-sideSAMcontrolmodulewithfuseandrelaymoduleETCcontrolmodule
Exhaust凸轮轴电磁阀
进气凸轮轴电磁阀
对于新型M271发动机装备双可变凸轮机构，新开发的带调整阀的叶片式调整机构，该结构可以保证凸轮轴持续调整，进气凸轮被设计成“提前”30。
曲轴角，而排气凸轮轴被设定成
“置后”40曲轴角。
与M111EVO对比它有如下优点：
*在满负荷的情况下提纲更好的扭矩。
*降低燃油的消耗降低尾气的排放
凸轮轴的调整机构由中心螺丝固定在各凸轮轴前端，分别由进气凸轮轴电磁阀（Y49/1）和排
气凸轮轴电磁阀（Y49）.
Y49Y49/1
凸轮轴电磁阀：
它们依据ME-SFI控制单元的map操作，它依据PWM信号工作.
凸轮轴调节器
凸轮轴调节器的机油供给是通过凸轮轴一旦电磁阀工作带有压力的机油会通过控制塞进入
凸轮轴调节器控制塞的开度将依据相应的控制决定进入凸轮轴调节器的机油量。
实现上述功能是控制塞控制机油通过大小不同的孔来达到的。
凸轮轴正时是应严格依据凸轮轴上的凸缘，如果电磁阀不工作那么凸轮轴调节器的弹簧将凸轮轴复位。
凸轮轴调节器内有一个限位螺丝，防止其内部机构在大约1800rpm时依靠离心力打开，但当转速比较低时（如:
1000RPM）时将依靠掖压打开.
请特别注意：
凸轮轴调节器上的字母不同，不要装反:
“A排气凸轮轴
“E进气凸轮轴.
EGR:
N3/10
汽油直接喷射M271发动机（DE型）EGR:
126
Secondaryairinjectioncomb.Valve
a
Exhaustgasfromexhaustside
b
Exhaustgastointake/chargeline
B11/4
Coolanttemperaturesensor
B37
Pedalvaluesensor
G3/2
OxygensensorupstreamofCAT
L5
Crankshaftpositionsensor
M16/6
Throttlevalveactuator
N3/10
N10/1
Y27
Y76
ME-SFIcontrolmodule
Driver-sideSAMcontrolmodulewithfuseandrelaymodule
Exhaustgasrecalculationvalve
Injector
为降低汽油直接喷射M271发动机理论上的高NOx的排放,所以M271DE安装外部EGR阀（丫27）在发动机的前端,它接受ME-SFI控制单元的PWM信号,该EGR信号不断的测试，也就是该系统非常强调诊断.
当发动机在分层燃烧时尾气含量将依据发动机的负荷与转速，最大达到28%.
这个含量大约是现在发动机的两倍（如：
M112发动机）.
a尾气从排气侧
b尾气流入进气歧管
c插头
d插头盖
e阀室
外部EGR:
通过（丫27flat-seatvalve）的工作测量尾气流量,它将依据发动机控制单元中的map工作.工作条件：
水温在60到110C之间
•发动机转速＜3500rpm
部分负荷
内部EGR:
该发动机不仅有外部EGR而且有内部EGR.根据气门的重叠角，也就是两根凸轮轴的相对位置将尾气循环的比例控制在4%到12%之间，这样发动机总共的尾气循环比例可以高达35%.
二次空气喷射：
126Secondaryairinjectioncombinationvalve
128Checkvalve
aVacuumsupplyfromintakemanifold
bInjectedairfromintake/chargeair
cInjectedairfromcylinderhead
B2/5Hotfilmmassairflowsensor
B11/4Coolanttemperaturesensor
G3/2OxygensensorupstreamofCAT
L5Crankshaftpositionsensor
M16/6Throttlevalveactuator
N3/10ME-SFIcontrolmodule
Y32Secondaryairinj.switchovervalve
为了满足排放要求,所以新型M271安装了二次空气喷射,所需的空气直接通过进气/增压线路通过Secondaryairinjectioncombinationvalve（12）进入排气一侧.发动机进气歧管的真空通
过单向阀控制recirculationvalve（Y32）操作secondaryairinjectioncombinationvalve（126）将增压器加压的空气喷入排气一侧•再循环阀（Y32）
再循环阀（Y32）通过带有单向阀的管子从进气歧管取得真空,当它要工作时就会将secondaryairinjectioncombinationvalve（126）打开将增压器加压后的空气流入汽缸盖和曲轴箱，并通过汽缸盖流入排气一侧.
Secondaryairinjectioncombinationvalve（126）左图）
Thesecondaryairinjectioncombinationvalve（126）有如下功能:
它应保证连接于进气增压与排气一侧.
■-它应防止排气回流
■-它应防止空气吸入排气口
Thesecondaryairinjectioncombinationvalve（126）邻接在:
a从进气增压端得到要喷射的气体，
b喷射空气到汽缸盖排气端.
c从二次空气转换阀到得到真空
d二次空气喷射转换阀通风
e排气到进气端
二次空气喷射转换阀（右图）
二次空气喷射转换阀（Y32）由ME-SFI控制单元通过接地控制，在发动机启动后在满足下列条件后最多工作150秒:
■-水温>10C°v60C
■-发动机转速<3000rpm
-节气门不是全开
当上述情况发生时二次空气喷射将终止，直至水温升至60C后在降至40°C
Secondaryairinjectioncombinationvalve
汽油喷射与点火系统
ControlmoduleSIM4LKE/LDESiemensIntegratedEnginecontrol
4汽缸
汽油进气口喷射LKE
■-汽油直接喷射LDE
M271（SIM4）的发动机控制系统在M111EVO发动机上已经应用.它已经进一步发展成符合当前最先进的M271的需要.
所有的发动机控制现在集成于发动机控制单元中
在以前的发动机控制单元中，它通过CAN-C总线系统与其他控制单元进行数据交换•新型控制单元将通过bi-serial界面与发电机进行联系，它通过CAN与NOx传感器联系.
由于DE喷射系统的喷油头能量供给集成于发动机控制单元内，所以发动机控制单元安装于空
气滤芯上以得到更好散热.
KE与DE发动机的唯一不同：
所有车身与方向盘位置的不同将通过制造过程中输入的variantcoding加以区分
双处理器概念：
双处理器在控制单元中并行处理，这样可以实现系统分开进行实时监控（如：
点火与喷油脉冲的输出）其他功能（如:
lambdaS制，点火点和喷油量的计算）将延迟进行.
驾驶员适应系统Driver-adaptivecontrol（AAD）
发动机电子加速踏板使用传感器控制已经成为标准，”节气门开度及加速踏板值”,那么它的特
性将反映驾驶员的驾驶习惯，发动机控制单元将依据驾驶员的习惯调整控制单元内部特性曲线,使得发动机作出适合驾驶员的调整.
xiinfill
发动机的诊断
从新开发的诊断系统将监测所有的输入输出信号.除此之外还将通过诊断链监测执行单元和相关部件，出于服务目的系统还通过相同方式监测排放系统在符合EU4与美规车上当排放系
统有故障时“ChecEngine'将亮起
M271发动机的燃油供给与喷油系统
Y62
W203车型17油轨
40膜片减噪阀
51接口
55/1带燃油压力调整阀的燃油滤芯（W211在油箱内）
75油箱
M3燃油泵
丫62喷油头
a到燃油滤芯的管线（油箱内）
b到燃油滤芯的管线
c回油管至Usuctionjetpump
d到油轨的燃油管线
在W211车型上汽油滤芯已经集成在油箱内，它通过油箱上的孔通风
油箱的设计与零部件
86固定螺母
87止推簧
88燃油供给模块
89/1左侧盖
Pin1油泵接地
Pin2燃油显示传感器
Pin3燃油显示传感器
Pin4油泵87火
89/2右侧盖
90到A燃油压力管线
91燃油连接管线
95Suctionjetpump
B4/1燃油显示传感器左
B4/2燃油显示传感器右
B4/3油箱压力传感器（I）
M3燃油泵
A到汽油滤芯
B从燃油调整阀返回的
C从左侧油箱室到燃油供给模块
17油轨
55/1带燃油压力调整阀的燃油滤芯
75油箱
L5曲轴信号传感器
M3汽油泵
N3/10ME-SFI控制单元
N10/1Driver-sideSAM控制单元
N10/2kA汽油泵继电器
N73EIS控制单元
丫62喷油头
CANDatabus（ControlAreaNetwork）
汽油泵工作
IgnitionON:
为防止汽油在汽缸盖上涌出汽油泵大约工作5秒（可以听到）.
通过曲轴位置信号得到启动信号•
通过TN信号得到发动机运转信号.
汽油泵（M3）通过汽油泵继电器（N10/2kA）供电工作•汽油泵继电器集成在后SAM控制单元（N10/2）上.汽油泵继电器通过ME-SFI控制单元接地加以控制，汽油泵在后SAM控制单元上还有一个30A的保险.
汽油滤芯：
带密封环的喷油头（Y62）与燃油压力缓冲阀（40）和油压测试接口（51）集成在一起。
M271DE型的燃油系统:
18油轨
19汇合点
20高压泵
20/1高压泵驱动
55/1带压力控制器的汽油滤芯
75油箱
a汽油滤芯（内部）
b汽油滤芯（外部）
c回至Usuetionjetpump
d进入framebas之前
e进入高压泵之前
f到油轨的高压管
g高压泵回油管
B4/6油轨压力传感器
M3低压油泵
Y74压力调节阀
Y76喷油头
低压区
M271发动机燃油通过两级式的汽油泵（M3）通过油管（a,b）流入带有膜片式压力调节器的汽油滤芯（55/1）产生3-5巴的压力并将多余的燃油从压力控制器直接流入回油管（c）流回油箱FuelisdeliveredasintheM271withportinjectionfromthe2-stagefuelpumpoverapipesystem
tothefuelfilterThediaphragmpressureregulatorintegratedintothefuelfilterservesto
regulatethefuelpressure（predeliverypressure）toapprox.35bar.
Excessdeliveredfuelflowsfromthepressuregovernorstraighttothereturnlinebackintothefueltank.Thereturnquantityisrequiredsothatthesuctionjetpumpcantransportthefuelfromtheleftinto
therightchamberinthefueltank.
Thefuelisroutedoveranadvanceline（d）underpredeliverypressureoverthereunion（19）andalowpressure
line（e）tothehigh-pressurepump（20）.
Thismeansthatthefuelsystemallthewayintotheenginecompartmentisidenticalwithvehiclesfitted
withanM271KEandDEengine.
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